OPENSSL基础使用

实验目的

掌握常见的密码学算法应用，包含des aes md5 rsa等

实验环境

一台Centos 7.2 已经安装openssl组件

实验原理

openssl是Linux内置的一款开源工具，实现了常见的密码算法与应用。通过openssl操作，完成各种密码算法的应用。

实验步骤

创建一个文件，用于被加密，文件内容为12345,文件名为test.txt

1
echo 12345 >test.txt

image.png

一、对称加密

1、使用rc4加解密

加密
openssl enc -e -rc4 -in test.txt -out test_rc4.enc

image.png

解密
openssl enc -d -rc4 -in test_rc4.enc -out test_rc4.dm

image.png

2、使用AES加解密

openssl enc -e -aes-128-cbc -a -salt -in test.txt -out test_aes128.enc

image.png

解密

openssl enc -d -aes-128-cbc -a -salt -in test_aes128.enc -out test_aes128.d

image.png

3、使用3DES加解密

加密
openssl enc -e -des3 -a -salt -in test.txt -out test_des3.enc

image.png

解密
openssl enc -d -des3 -a -salt -in test_des3.enc -out test_des3.d

image.png

二、非对称加密

1、RSA加解密码

生成RSA密钥对

openssl genrsa -out rsa.key 1024
image.png
导出公钥

openssl rsa -in rsa.key -pubout -out rsa_pub.key

image.png

使用公钥加密文件

openssl rsautl -encrypt -in test.txt -inkey rsa_pub.key -pubin -out test_rsa.enc

image.png

使用私解解密文件

openssl rsautl -decrypt -in test_rsa.enc -inkey rsa.key -out test_rsa.c

image.png

使用公钥解密报错

openssl rsautl -decrypt -in test_rsa.enc -inkey rsa_pub.key -out test_rsa.c

image.png

实验总结

通过实验的openssl 实现对称加解密与非对称加解密两种基线的加解密功能。
思考对称与非对称加解密码的流程上有何不同？为什么？

密码学之数字签名

实验目的

掌握哈希算法与数字签名算法的实现

实验环境

一台Centos 7.2 已经安装openssl组件

实验原理

openssl是Linux内置的一款开源工具，实现了常见的密码算法与应用。通过openssl操作，完成各种密码算法的应用。

实验步骤

一、生成测试文件

1
2
3
echo 12345   >  test.txt

echo hello  > md.txt

image.png

二、使用MD5算法生成哈希值

生成md.txt的哈希

openssl dgst -md5 md.txt

image.png

复制md.txt文件

1
cp md.txt  md.txt.2

image.png

对md.txt.2生成md5哈希值

openssl dgst -md5 md.txt.2

image.png

比对发现md.txt和md.txt.2两个文件的哈希值一样

三、使用RSA签名

1、生成RSA密钥对

openssl genrsa -out rsa.key 1024
image.png

2、导出公钥

openssl rsa -in rsa.key -pubout -out rsa_pub.key

image.png

3、使用rsa私钥签名

openssl sha1 -sign rsa.key -out rsasign.bin test.txt

image.png

4、使用rsa 公钥验证签名

openssl sha1 -verify rsa_pub.key -signature rsasign.bin test.txt

image.png

四、使用DSA签名

1、生成dsa参数

openssl dsaparam -out dsap.pem 1024

image.png

2、查看dsa参数明文

openssl dsaparam -in dsap.pem -text -noout

image.png

3、使用上述参数生成dsa密钥

openssl gendsa -out dsa1.pem dsap.pem

image.png

4、再次使用上述参数生成dsa密钥

openssl gendsa -out dsa2.pem dsap.pem

image.png

5、比较上述两个密钥,由相同参数生成的两个密钥是不同的。

1
diff dsa1.pem  dsa2.pem

image.png

6、由参数生成私钥，并使用des加密

1
openssl gendsa -out dsaprivatekey.pem -des3 dsap.pem

image.png

7、由私钥生成公钥

openssl dsa -in dsaprivatekey.pem -pubout -out dsapublickey.pem

image.png

8、使用私钥dsaprivatekey.pem签名text.txt，dsasign.bin为签名文件

openssl dgst -dss1 -sign dsaprivatekey.pem -out dsasign.bin test.txt

image.png

9、使用公钥验证签名

openssl dgst -dss1 -verify dsapublickey.pem -signature dsasign.bin test.txt

image.png

10、使用私钥验证签名

openssl dgst -dss1 -prverify dsaprivatekey.pem -signature dsasign.bin test.txt

image.png

实验总结

通过使用rsa和dsa的签名，加强密码学中签名应用的理解。

密码学之CA的使用

实验目的

掌握CA的应用，通过实验理解CA的概念

实验环境

一台Centos 7.2 已经安装openssl组件

实验原理

openssl是Linux内置的一款开源工具，实现了常见的密码算法与应用。通过openssl操作，完成各种密码算法的应用。

实验步骤

一、生成selfsigned证书

生成selfsign.crt，证书

openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout privateKey.key -out cerficate.crt

image.png

依次输入证书的相关信息,国家，省份，城市，公司，部门，域名，邮箱

image.png

二、生成独立的CA

1、 生成ca的key
openssl genrsa -des3 -out ca.key 4096

image.png

2、生成CA的证书
openssl req -new -x509 -days 365 -key ca.key -out ca.crt

image.png

三、生成服务器的私钥key和签名请求文件csr

1、生成https服务器私钥

openssl genrsa -des3 -out myserver.key 4096

image.png

2、生成https服务器证书请求文件

openssl req -new -key myserver.key -out myserver.csr

image.png

利用ca的证书和key，生成我们的证书

openssl x509 -req -days 365 -in myserver.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -set_serial 01 -out myserver.crt

Set_serial设置的证书的编号

image.png

查看证书的信息：

openssl x509 -noout -text -in myserver.crt | more

image.png

四、验证证书

验证证书的CA

openssl verify -CAfile ca.crt myserver.crt

image.png

去掉https服务器证书的加密保护：
openssl rsa -in myserver.key -out server.key.insecure

image.png

将CRT格式转DER格式

openssl x509 -outform der -in myserver.crt -out myserver.der

image.png

五、模拟https服务

模拟https的服务，将结果输出到1.txt，并在后台运行
openssl s_server -accept 443 -cert myserver.crt -key server.key.insecure -www >1.txt &

image.png

模拟用户连接
openssl s_client -connect 127.0.0.1:443 | more

image.png

按ctrl+c中断当前查看

总结

通过新建CA服务器证书， 对https服务的csr签名，并模拟https服务器，进行访问。

密码学之apache部署https

实验目的

掌握apache部署自定义证书的https服务器方法

实验拓扑

image.png

实验环境

一台Centos 7.2 已经安装openssl组件,已安装apache httpd，用于搭建https服务器

一台windows 10客户端，已安装chrome浏览器

实验原理

openssl是Linux内置的一款开源工具，实现了常见的密码算法与应用。通过openssl操作，完成各种密码算法的应用。

实验步骤

一、生成独立的CA

1、 生成ca的key
openssl genrsa -des3 -out ca.key 4096

image.png

2、生成CA的证书
openssl req -new -x509 -days 365 -key ca.key -out ca.crt

image.png

二、生成服务器的私钥key和签名请求文件csr

1、生成https服务器私钥

openssl genrsa -des3 -out myserver.key 4096

image.png

2、生成https服务器证书请求文件

openssl req -new -key myserver.key -out myserver.csr

image.png

利用ca的证书和key，生成我们的证书

openssl x509 -req -days 365 -in myserver.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -set_serial 01 -out myserver.crt

Set_serial设置的证书的编号

image.png

三、安装apache的ssl模块

1、服务上已经安装有apache，要实现apache的https功能，需要安装ssl模块

1
yum install -y mod_ssl

image.png

四、复制证书到对应路径

1
2
cp myserver.crt  /etc/pki/tls/certs/
cp myserver.key /etc/pki/tls/private/

image.png

五、修改apache配置文件，让证书生效

1
vim /etc/httpd/conf.d/ssl.conf

image.png

将证书和私钥路径指为如图

image.png

保存并退出文件

六、重启apache服务

1
systemctl restart httpd

注意输入myserver.key的加密密码

image.png

七、测试网站证书

使用客户端chrome浏览器访问服务器https页面,

我这里服务器ip是192.168.0.232

https://192.168.0.232

高级
image.png

继续前往
image.png

查看服务器证书，点“不安全”

image.png

image.png

image.png

注意查看颁发者和使用者，想想和前面哪些配置是对应上的？
image.png

实验总结

请同学自行回顾整理实验思路
CA–服务器证书–使用CA签名服务器证书–部署证书–查看证书

密码学之使用密钥登录SSH服务器

实验目的

掌握SSH密钥登录的配置与应用

实验拓扑

image.png

实验环境

两台centos服务器

一台作为SSH服务器
一台作为SSH客户端，使用密钥连接SSH服务器

实验原理

SSH登录除了传统的密码登录，可以使用密钥文件登录，结合PAM模块，也可以实现双因子登录等。

实验步骤

一、配置服务器SSH密钥登录

以下操作使用服务器进行

1、编辑SSH配置文件

1
vim /etc/ssh/sshd_config

image.png

2、删除#号

删除PubkeyAuthentication yes此行前面的#号

image.png

保存文件并退出

3、重启ssh服务

1
systemctl restart sshd

image.png

二、使用客户端生成密钥

以下操作使用客户端进行

1、生成SSH登录的密钥对

1
ssh-keygen -t rsa

image.png

2、查看生成的密钥

1
ls -l /root/.ssh/

确保以下两个文件是新生成的。

image.png

三、上传客户端公钥证书到服务器

以下操作使用客户端进行

1、使sftp连接服务器

1
sftp root@192.168.0.6

输入yes

输入服务器密码

image.png

2、上传公钥文件

1
put /root/.ssh/id_rsa.pub

image.png

3、退出sftp客户端

1
exit

image.png

四、配置服务器公钥

以下操作使用服务器进行

通过第三步，我们已经将公钥证书放到了/root/id_rsa.pub

这里我们将公钥文件输出到服务器配置文件中

1
cat /root/id_rsa.pub  >>  ~/.ssh/authorized_keys

image.png

五、验证密钥登录

以下操作使用客户端登录

1、指定私钥文件登录

1
ssh -i /root/.ssh/id_rsa  root@192.168.0.6

image.png

此时我们可以看到直接登录进了服务器，并没有输入密码。因为我们使用了证书验证

总结

在使用私钥证书登录时，我们也可以给私钥证书加上密码，此时不是验证服务器的密码，而是验证私钥证书的加密密码。

同理在Windows下，也可以使用ssh工具，如xshell实现ssh的密钥登录，有兴趣同学可以自己尝试。

密码学之RSA破解实验

实验目的

通过实验环境桌面上给出的rsa文件夹，找到flag.

实验环境

一台windows 10，已安装python 2.7 ，crypto模块，chrome浏览器等。

实验原理

从RSA的公钥导出N，尝试分解RSA公钥。有分解的出的p和q，根据欧拉函数找出私钥关键值d,最后导出私钥进行解密。

实验步骤

一、观察文件

打开桌面上的RSA文件夹，观察发现
一个flag.enc
一个public.pem
一个windows下的openssl文件夹

image.png

二、依次用打开public.pem和flag.enc

1、在public.pem文件上点击击右键，使用notepad++打开

image.png

观察推测为一个rsa的公钥文件

image.png

2、在flag.enc文件上点击击右键，使用notepad++打开

image.png

观察发现为二进制乱码，可能是加密文件。

image.png

三、使用openssl工具查看公钥文件

1、打开命令行窗口

右键点开始菜单，运行powershell

image.png

2、切换路径到桌面上的rsa文件夹

1
cd desktop\rsa

image.png

3、使用openssl读取公钥文件

1
./openssl/openssl rsa -pubin -text -modulus -in public.pem

image.png

查看到rsa的
Exponent: 65537 (0x10001)
Modulus=A41006DEFD378B7395B4E2EB1EC9BF56A61CD9C3B5A0A73528521EEB2FB817A7

即
e=65537
n=A41006DEFD378B7395B4E2EB1EC9BF56A61CD9C3B5A0A73528521EEB2FB817A7

四、尝试分解n

1、将n从16进制转换10进制
使用python shell

在前面powershell 窗口中，输入python2

image.png

依次输入下面代码

1
2
s='A41006DEFD378B7395B4E2EB1EC9BF56A61CD9C3B5A0A73528521EEB2FB817A7'
int(s,16)

image.png

得到n的10进制为
74207624142945242263057035287110983967646020057307828709587969646701361764263

2、分解n
通常我们可以使用下面网站分解n

http://factordb.com/index.php

打开桌面上的chrome浏览器，访问上述网址

image.png

输入n的值

image.png

分解成功

image.png

1
7420762414...63<77> = 258631601377848992211685134376492365269<39> · 286924040788547268861394901519826758027<39>

即
p=258631601377848992211685134376492365269
q=286924040788547268861394901519826758027

五、使用python的cyrpto库，破解d,并生成私钥

新建记事本，使用notepad++打开

image.png

编写以下代码

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#coding:utf-8

import math
import sys
from Crypto.PublicKey import RSA
arsa=RSA.generate(1024)
arsa.p=258631601377848992211685134376492365269
arsa.q=286924040788547268861394901519826758027
arsa.e=65537
arsa.n=arsa.p*arsa.q
Fn=long((arsa.p-1)*(arsa.q-1))

#此处原理e*d=Fn*i+1
i=1
while(True):
    x=(Fn*i)+1
    if(x%arsa.e==0):
           arsa.d=x/arsa.e
           break
    i=i+1
private=open('private.pem','w')
private.write(arsa.exportKey())
private.close()

保存文件

image.png

2、将新建文本文档重命名为111.py

image.png

image.png

3、使用python2 运行111.py

打开powershell窗口

退出之前的python shell

1
exit()

image.png

使用python2运行111.py

1
python2 111.py

image.png

执行成功后，在目录下会生成私钥文件private.pem

image.png

六、使用私钥解密文件

使用openssl工具，私钥解密flag.enc

1
.\openssl\openssl rsautl -in flag.enc -inkey private.pem -decrypt

image.png

如图解密出来的最终flag为SECURITYCOLLEGE

总结

在本实验rsa的破解过程中，关键步骤是分解n=pxq, 这也是整个rsa算法的核心。

安全导论-IP与MAC地址的静态绑定

实验目的

理解ARP协议的工作原理，熟悉ARP静态缓存的设置方法，利用ARP静态缓存实现IP与MAC地址绑定。

实验环境

操作机：Pentest-Atk

（1）操作系统：Windows 10

（2）登录账号密码：操作系统帐号Administrator，密码Sangfor!7890

靶机：A-SQLi-Labs

（1）操作系统：CentOS 7

（2）登录账号密码：操作系统帐号root，密码Sangfor!7890

实验原理

ARP协议的工作原理：在局域网中，每台主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP缓存表，以表示IP地址和MAC地址的对应关系。当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己ARP缓存表中是否存在该IP地址对应的MAC地址，如果有，就直接将数据包发送到这个MAC地址；如果没有，就向本地网段发起一个ARP请求的广播包，查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP缓存表中，如果ARP缓存表中已经存在该IP的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一个ARP响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的MAC地址；源主机收到这个ARP响应数据包后，将得到的目的主机的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP缓存表中，并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。
正是因为ARP动态缓存的特点，ARP欺骗就是通过更改这个动态缓存来达到欺骗的目的，即通过伪造ARP响应包，诱使目标主机更新动态缓存。
为了防止ARP欺骗，采用静态ARP缓存将IP与MAC地址进行绑定，不失为一个有效的方法。然而，设置静态ARP缓存时，如果IP与MAC地址绑定错误，则会造成两台主机无法正常通信的问题。

实验步骤

1．启动Windows命令行工具

在操作机Pentest-Atk上启动Windows操作系统的命令行工具cmd：

image.png

2．尝试与靶机通信，并查看操作机的ARP缓存

在命令行工具cmd中输入以下命令，尝试ping靶机A-SQLi-Labs：

1
ping [靶机IP]

image.png

结果显示：靶机在线。

继续输入以下命令查看操作机的ARP缓存表：

1
arp -a

image.png

查到操作机ARP缓存表中，有一条靶机的IP与MAC地址对应关系的动态缓存记录。

3．查看操作机网卡的Idx号

在命令行工具中输入以下命令查看操作机网卡的Idx号：

1
netsh i i show in

image.png

结果显示，操作机网卡的Idx号为4，将其记录下来。

注意：请根据实验的实际情况记录Idx号！

4．在操作机网卡上绑定靶机的IP与MAC地址

说明：此处，为了验证IP与MAC地址绑定错误时是否会造成通信故障，因此会尝试将正确的IP地址与错误的MAC地址进行绑定！

在命令行工具cmd中输入以下命令，在操作机网卡上绑定靶机的IP（正确）与MAC（错误）地址：

1
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3
netsh -c "i i" add neighbors [操作机网卡的Idx号] "待绑定的IP" "待绑定的MAC"

//注意：命令中每个选项、参数中间均有空格！

绑定完成之后，继续输入以下命令查看ARP缓存：

1
arp -a

image.png

结果显示，操作机ARP缓存中有了一条错误的静态缓存记录，即靶机的IP地址是正确的，但MAC地址是错误的。

5．在操作机上再次尝试与靶机进行通信

在命令行工具cmd中输入以下命令，尝试ping靶机：

1
ping [靶机IP]

image.png

结果显示未ping通。

利用以下命令清空ARP缓存：

1
arp -d

清空缓存后，再次输入以下命令，尝试ping靶机：

1
ping [靶机IP]

image.png

此时，操作机与靶机恢复正常通信。

实验至此结束。

实验总结

通过本实验，理解了ARP协议的工作原理，熟悉了ARP静态缓存的设置方法，并利用ARP静态缓存实现了IP与MAC地址绑定，验证了IP与MAC地址绑定错误时或造成通信故障的现象。

网络空间安全导论-网页恶意代码

实验目的

了解简单网页恶意代码的编写、利用与防范方法，体验恶意代码的危害。

实验环境

操作机：Win2003svr

（1）操作系统：Windows Server 2003（内含Internet Explorer 6.0）

（2）登录账号密码：操作系统帐号Administrator，密码Sangfor!7890

实验原理

网页恶意代码主要利用系统平台或应用软件的安全漏洞，通过执行嵌入在网页HTML语言内的Java
Applet小应用程序、JavaScript脚本语言程序、ActiveX控件部件等可自动执行的代码程序，强行修改用户操作系统的注册表及系统配置程序，或非法控制系统资源盗取用户文件，或恶意删除硬盘文件、格式化硬盘等，达到干扰或破坏网络或系统的目的。

实验步骤

1．编写并测试网页恶意代码test1.html

（1）在桌面上新建记事本文档test1.txt，打开后编辑如下代码并保存：

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<html>
<body>
<script>
var color = new Array
color[0]="red"
color[1]="blue"
x=0
while(true)
{
    document.bgColor=color[x++]
    document.bgColor=color[x--]
}
</script>
</body>
</html>

如图所示：

image.png

（2）将test1.txt改名为test1.html，选择用Internet Exploror执行该文档，进入如图所示界面：

image.png

在相应位置单击鼠标右键，在弹出的菜单中点击“允许阻止的内容”，弹出如图所示对话框：

image.png

点击“是”按钮，则网页会出现红、蓝两种条纹不断更换的现象，如图所示：

image.png

清除这种网页恶意代码的方法是：点击“Windows任务管理器”中的“进程”标签页，选中iexplore.exe，点击“结束进程”按钮，如图所示：

image.png

然后再将test1.html中编辑的那一段代码删除，或将test1.html文件直接删除即可。

2．编写并测试网页恶意代码test2.html

仿照上述步骤，在桌面上新建记事本文档test2.txt，打开后编辑如下代码并保存：

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<html>
<body _onload="Popup()">
<script language="javascript">
    function Popup()
    {
        while(true)
        {
            window.open("http://www.baidu.com")
        }
    }
</script>
</body>
</html>

如图所示：

image.png

将test2.txt改名为test2.html，选择用Internet Exploror执行该文档，然后观察实验现象，发现IE会不断打开百度网页，如图所示：

image.png

清除这种网页恶意代码的方法与清除test1.html的方法相同：在“Windows任务管理器”中结束iexplore.exe进程，并将test2.html中编辑的那一段代码删除，或将test2.html文件直接删除即可。

实验总结

本次实验，体验了恶意代码的危害，复现了简单网页恶意代码的编写、利用及防御过程。

许可协议

本文由FlowsecNagi编写，采用非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际](https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) 许可协议，转载请注明出处。

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